20-组合模式

组合模式

动机

• 客户代码过多地依赖于对象容器复杂的内部实现结构，对象容器内部实现结构（而非抽象结构）的变化会引起客户代码的频繁变化，带来了代码的维护性、扩展性等弊端
• 如何将客户代码与复杂的对象容器结构解耦？让对象容器自己来实现自身的复杂结构，从而使得客户代码就像处理简单对象一样来处理复杂的对象容器

例如我们有一个树形结构，需要对树节点与叶子节点做不同的处理，如果对象容器内没有对树节点与叶子节点进行区分，客户代码就需要进行判断，执行不同的逻辑，如果对象容器将内部结构实现好了，客户代码只需要调用统一的接口就行

class Component {
public:
    virtual void process() = 0;
    virtual ~Component(){}
};

// 树节点
class Composite : public Component {
    
    string name;
    list<Component*> elements;
public:
    Composite(const string & s) : name(s) {}
    
    void add(Component* element) {
        elements.push_back(element);
    }
    void remove(Component* element){
        elements.remove(element);
    }
    
    void process(){
        
        // 1. process current node
        // 2. process leaf nodes
        for (auto &e : elements)
            e->process(); // 多态调用
         
    }
};

// 叶子节点
class Leaf : public Component {
    string name;
public:
    Leaf(string s) : name(s) {}
            
    void process(){
        // process current node
    }
};

void Invoke(Component & c){
    c.process();
}

int main() {
    Composite root("root");
    Composite treeNode1("treeNode1");
    Composite treeNode2("treeNode2");
    Composite treeNode3("treeNode3");
    Composite treeNode4("treeNode4");
    Leaf leat1("left1");
    Leaf leat2("left2");
    
    root.add(&treeNode1);
    treeNode1.add(&treeNode2);
    treeNode2.add(&leaf1);
    
    root.add(&treeNode3);
    treeNode3.add(&treeNode4);
    treeNode4.add(&leaf2);
    
    Invoke(root);
}

将树节点和叶子节点的接口抽象出来，这样在处理树节点的时候就会递归调用子节点的方法，如果子节点是叶子节点就会停止递归了

要点总结

• Composite模式采用树性结构来实现普遍存在的对象容器，从而将“一对多”的关系转化为“一对一”的关系，使得客户代码可以一致地(复用)处理对象和对象容器，无需关心处理的是单个的对象，还是组合的对象容器
• 客户代码与纯粹的抽象接口（而非对象容器的内部实现结构）发生依赖，从而更能应对变化
• Composite模式在具体实现中，可以让父对象中的子对象反向追溯；如果父对象有频繁的遍历需求，可使用缓存技术来改善效率